生物标志物可以在早期诊断过程中及时发现病症，进而在早期进行干预治疗，从而使治疗更有效[1]。生物标志物也可以用于预后的监测，及时评估治疗的效果。蛋白组是生物标志物发现的重要来源。因为蛋白组最大程度决定了表型的多样性。翻译后修饰可以调控蛋白的结构、功能、定位、成熟和折叠等。特定的翻译后修饰状态对应着特定的外界刺激。一个基因对应一个蛋白的假说，在目前显得站不住脚，因为存在大量的转录后处理和翻译调控过程。人类血浆是挖掘生物标志物的重要来源。但是血浆蛋白中22种蛋白的含量占据了其中99%的比例[2]。很多与疾病关联的蛋白含量很低。如与心脏病相关的钙调蛋白含量在纳摩尔级别，与糖尿病相关的胰岛素含量在皮摩尔级别，癌坏死因子的蛋白含量在飞摩尔级别。在血浆中有约10000种蛋白，不同蛋白含量存在10个数量级的变化。通过蛋白组检测确定生物标志物的过程，是找到在所有疾病样本中某个特定蛋白的肽段数目总是比正常样本更少或更多[3]。其步骤分为初期少量样本的大量蛋白种类检测，找到候选的蛋白，再扩大样本量，验证其特异性和准确性，最终再扩大样本量，找到少数能达到高可靠性的诊断标记[4]（如图1）。
图1 生物标志物发现过程
参考文献：
1、Schilsky RL. Personalized medicine in oncology: the future is now. Nat Rev Drug Discov. 2010 May;9(5):363-6. doi: 10.1038/nrd3181. PMID: 20431568.
2、Anderson NL, Polanski M, Pieper R, Gatlin T, Tirumalai RS, Conrads TP, et al. The human plasma proteome: a nonredundant list developed by combination of four separate sources. Mol Cell Proteomics 2004;3:311–26.
3、Rifai, Nader, and Robert E. Gerszten. "Biomarker discovery and validation." Clinical chemistry 52.9 (2006): 1635-1637.
4、Blonder, Josip, Haleem J. Issaq, and Timothy D. Veenstra. "Proteomic biomarker discovery: it's more than just mass spectrometry." Electrophoresis 32.13 (2011): 1541-1548.
